特高频数字通信电缆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种特高频数字通信电缆，包括缆芯、总屏蔽层、外护层和对绞线组上的分屏蔽层，分屏蔽层搭接侧边被夹持于相邻两根绝缘单线之间而形成分屏蔽叠合线，该分屏蔽叠合线与缆芯的绞合方向和绞合节距相同；相邻两对对绞线组所对应的分屏蔽叠合线相互错开设置；分屏蔽层的搭接外伸侧边从分屏蔽叠合线向外伸出长度为L1，该L1为分屏蔽层包覆箔带宽度的10%～15%，分屏蔽层的搭接内伸侧边从分屏蔽叠合线向内延伸长度为L2，该L2为分屏蔽层包覆箔带宽度的20%～25%。该电缆不仅屏蔽效果好，能有效阻止电磁波的侵入和外泄，而且电缆结构牢固，传输性能稳定，特别适用于特高频率段数字信号传输。
【专利说明】
特高频数字通信电缆
技术领域
[0001]本实用新型涉及数字通信电缆，尤其涉及一种用于互联网的七类、八类等传输特高频数字信号的通信电缆。
【背景技术】
[0002]随着数字通信网络不断地向大容量、高频率、高速率纵深方向发展，多业务传输平台技术也逐步成熟，并在城域网中得到推广;我国的“三网合一”通信网络的建设正如火如荼。结构化综合布线系统的快速发展，使千兆以太网已不能满足用户宽带要求，万兆以太网将成为主流技术。相应的数字通信电缆需从六类、七类向八类以及更高传输频率的通信电缆产品发展。
[0003]数字通信电缆工作频率的提高，意味着越容易产生电磁辐射和电磁耦合，同时环境中还会不断地有新的电磁干扰源产生，网络工作频率越高产生电磁辐射也就越严重，因此具有高频率宽频带的数字通信电缆不仅要能有效防止外界电磁干扰信号的侵入，而且又要不让来自电缆内部的电磁辐射外泄，使之具有非常好的电磁兼容特性和保密性。
[0004]现有的七类或八类数字通信电缆通过双绞线的绞合平衡和金属屏蔽层的屏蔽作用，有效地防止外界电磁干扰信号的侵入和来自电缆内部的电磁辐射的外泄。其屏蔽电缆的四对对绞线单元都单独使用金属屏蔽，由于金属屏蔽层的集肤效应及反射和吸收作用，较好地分隔周围的电磁场和减少单独屏蔽对线之间的串音。组成对绞线的绝缘单线又采用了在铜导体上包覆皮泡皮三层共挤绝缘层，这种结构使线间工作电容大幅下降，传输衰减常数降低，具有较好的传输高频数字信号的技术性能。
[0005]由于箔层屏蔽具有良好的柔软性、机械强度和绝缘性能，现有七类和八类数字通信电缆的对绞线单元屏蔽大都采用屏蔽箔带纵包于对绞线上以形成箔层屏蔽。但由于包缠箔带两搭接侧边处于自由搭接状态，很容易形成皱折和张口，并不能可靠且严密的贴合接触，在对绞线单元的制造过程中还会形成箔带搭接边的搭接缝隙，当数字电缆在敷设使用中更会不可避免地加大搭接缝隙，而在高频情况下，电磁波又具有极强的穿透作用和辐射力。这种搭接缝隙的存在不仅会使得电磁干扰信号从缝隙侵入对绞线单元中，而且对绞线单元内部的电磁信号也会辐射外泄。这对具有高工作频率、宽频带的数字信号电缆的电性能和信号传输安全往往是致命的。因此如何解决对绞线单元高频屏蔽条件下的电磁波侵入和辐射外泄，成为本领域技术人员的努力方向。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种特高频数字通信电缆，该数字通信电缆能够保证其纵包的屏蔽箔带搭接侧边牢固可靠地贴合，从而有效防止电磁波的侵入和外泄
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型的特高频数字通信电缆，包括缆芯以及包覆于缆芯上的总屏蔽层，在总屏蔽层上包覆有外护层，所述缆芯由四对对绞线组绞合而成，每一对绞线组由两根绝缘单线绞合而成，绝缘单线包括有铜导体以及从里向外依次包覆的实心内皮层、中间泡沫层和实心外皮层;在每一对绞线组外均包覆有分屏蔽层，该分屏蔽层搭接侧边被夹持于相邻两根绝缘单线之间而形成分屏蔽叠合线，该分屏蔽叠合线与缆芯的绞合方向和绞合节距相同；相邻两对对绞线组所对应的分屏蔽叠合线相互错开设置;分屏蔽层的搭接外伸侧边从分屏蔽叠合线向外伸出长度为LI，该LI为分屏蔽层包覆箔带宽度的10%?15%，分屏蔽层的搭接内伸侧边从分屏蔽叠合线向内延伸长度为L2，该L2为分屏蔽层包覆箔带宽度的20%?25%。
[0008]作为本实用新型的一种优选实施方式，所述相邻两对绞线组所对应的分屏蔽叠合线在电缆横截面上相互错开的角度为80°?100°。
[0009]作为本实用新型的又一优选实施方式，所述缆芯的四对对绞线组的绞合方向相同，该四对对绞线组的绞合节距不相等。
[0010]作为本实用新型的另一优选实施方式，所述总屏蔽层为网状编织屏蔽层。在四对对绞线组中间填充有填充绳。
[0011]在本实用新型中，由于分屏蔽层两搭接侧边被夹持于相邻两根绝缘单线之间而形成了分屏蔽叠合线，该分屏蔽叠合线又正巧与缆芯的绞合方向和绞合节距相同，这样箔带与缆芯的同步相对绞合使得分屏蔽箔带的搭接侧边始终夹持于相邻的两根绝缘单线间，一方面使得箔带的两搭接纵向侧边始终可靠且严密地相互重叠贴合，避免了箔带搭接侧边皱折张口和接触缝隙的存在，不仅有效地阻止电磁干扰信号从搭接缝隙侵入到对绞线单元，也避免对绞线单元内部电磁信号辐射外泄，具有更为严密可靠的屏蔽效果；另一方面绝缘单线压接于重叠的箔带搭接侧边上，也大大减轻了绝缘单线之间的接触应力，减少了绝缘单线接触线处的挤压变形，更好地保证缆芯结构和电缆阻抗均匀稳定。又由于相邻两对对绞线组所对应的分屏蔽叠合线相互错开设置，这种结构使相邻两根绝缘单线仅紧紧夹住一分屏蔽箔带的搭接处，夹持力可靠稳定，确保箔带搭接处不会形成搭接缝隙，该结构还便于屏蔽箔带包缠工艺控制和模具的设计，避免箔带侧边出现皱折，以保证屏蔽效果和传输性能。还由于分屏蔽层的搭接外伸侧边从分屏蔽叠合线向外伸出长度为LI，该LI为分屏蔽层包覆箔带宽度的10%?15%，分屏蔽层的搭接内伸侧边从分屏蔽叠合线向内延伸长度为L2，该L2为分屏蔽层包覆箔带宽度的20%?25%;这不仅保证箔带包缠紧密，避免漏包，而且足够的箔带搭接宽度能始终保证相邻两绝缘单线夹持在箔带搭接侧边上，使搭接侧边始终牢固贴合。在本实用新型中铜导体外的绝缘层采用实心内皮层，中间泡沫层和实心外皮层的三层绝缘结构，使绝缘单线间的工作电容大幅下降，从而使传输衰减常数降低，在此基础上又采用了分屏蔽和总屏蔽的双重屏蔽结构，使电缆具有较好的抗内、外部电磁干扰的综合屏蔽效果。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型特高频数字通信电缆作进一步说明。
[0013]图1是本实用新型特高频数字通信电缆一种【具体实施方式】的横截面结构示意图；
[0014]图2是图1所示结构中对绞线组的放大结构示意图。
[0015]图中，I一铜导体、2—单线绝缘层、3—对绞线组、4一分屏蔽层、5—填充绳、6—总屏蔽层、7—外护层、8—分屏蔽叠合线、21—实心内皮层、22—中层泡沫层、23—实心外皮层。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示的特高频数字通信电缆，该电缆的缆芯外包覆有总屏蔽层6，总屏蔽层6采用96根直径为0.1mm的镀锡铜丝进行交叉编织而成，其编织覆盖率达60%，编织节距为28mm。在总屏蔽层6上挤包有低烟无卤电缆护套料构成的外护层7，该外护层7的壁厚控制在
0.55 ±0.1mm，包覆外护层后的电缆外径不大于8.20mm。电缆的缆芯由四对对绞线组3绞合而成，每一对对绞线组3又由两根绝缘单线绞合而成，在每一对对绞线组3外均包缠有分屏蔽层4，该分屏蔽层4由聚酯薄膜融合铝层而构成的铝箔带包缠而成，该分屏蔽层4也可由铜铝箔带而成。在四对对绞线组3的中间位置填充有填充绳5，填充绳5采用常用的丙烯绳、麻绳等非金属材料的填充绳。
[0017]构成分屏蔽层4的铝箔带两侧边相互搭接，搭接部分被夹持于相邻的两根绝缘单线之间，该两根绝缘单线夹持住箔带搭接部分而形成了分屏蔽叠合线8，成缆绞合而形成的分屏蔽叠合线8与缆芯具有相同的绞合方向和绞合节距。
[0018]为了避免各对对绞线组3对应的分屏蔽层4搭接部分和分屏蔽叠合线8位置的重合，而造成夹持力的不足，以及易于形成搭接部分皱折，相邻两对对绞线组3所对应的分屏蔽叠合线8相互错开设置，在电缆横截面上其错开的角度为90°，优选地错开角度优选在80° —100°之间；该错开角度是在两相邻对绞线组分屏蔽层所在圆的截面上通过分屏蔽叠合线8的半径之间的夹角。
[0019]如图2所示，分屏蔽层4的包缠铝箔带厚度为0.07_，展开宽度B=15mm，分屏蔽层4搭接部分的外伸侧边从分屏蔽叠合线8向外伸出长度为L1，L1的长度应控制为分屏蔽层4包缠箔带展开宽度的10% —15%，分屏蔽层4的向内延伸侧边从分屏蔽叠合线8向内延伸长度为L2，该L2的长度为分屏蔽层4包缠箔带展开宽度的20%—25%，外伸长度LI和内延长度L2保证了铝箔带具有合适的包覆重叠率。
[0020]绝缘单线包括有铜导体I，以及从里向外依次包覆的实心内皮层21、中间泡沫层22和实心外皮层23，铜导体I采用实心软铜线拉制而成。构成缆芯的四对对绞线组3的绞合方向相同，本实施例中对绞线组的绞合方向均为S向，其绞合节距各不相同，但差值均控制在一定范围内，各对绞线组的节距依次为18.5mm、21mm、22.8mm和24mm。缆芯的绞合节距为80± 5mm，成缆绞合方向也为S向。
[0021]本实用新型制备特高频数字通信电缆的方法，包括如下步骤:
[0022](I)拉制铜导线，将实心软铜线拉成表面光洁、圆整的直径为0.580mm±0.0Olmm的圆形导体，该铜导体的伸长率为24.5%± 1.5%。
[0023](2)在上述拉制的铜导体送入具有三层同时共挤功能的绝缘层挤出机，该挤出机对三层绝缘料均加热熔融并在导体外形成从里到位外的实心内皮层、中间泡沫层和实心外皮层的三层绝缘层，绝缘层的总厚度为0.41mm±0.03mm，其中中间泡沫层厚度为0.31mm土
0.03mm。实心内皮层采用低密度聚乙烯绝缘料，以增强导体与绝缘层之间的粘附力，中间泡沫层采用低密度聚乙烯、高密度聚乙烯及成核剂组合而成的发泡料，再通过小型注气针将高压氮气送入螺杆中部与发泡绝缘材料相作用以进行物理发泡，中间泡沫层的在线发泡度控制在40%—50%之间，以保证泡孔细密、均匀。实心外皮层采用高密度聚乙烯材料来提高绝缘单线的强度，使绝缘层抗拉强度达到12MPa以上。绝缘层伸长率在300%以上，绝缘层与铜导体间的粘附力控制在6—12N/mm2，绝缘单线的同心度控制在99%以上，绝缘单线的椭圆度小于0.005mm。
[0024](3)绞合对绞线组，将八根绝缘单线两两相互绞合而绞合成四对对绞线组，该四对对绞线的绞合方向相同均为S向，采用合理的节距对绞，且节距差较小，可减少电缆变形，保证电缆串音及回波性能稳定。本实例中四对对绞线组的绞合节距分别为18.5mm、21mm、22.8mm及24mm。为尽量减少绝缘单线绞合接触点处的挤压变形，除将分屏蔽箔带的搭接侧边夹持于两根绝缘单线间外，还需保持对绞张力一致，以降低电阻、电容不平衡值;绞对退扭可改善因单线偏心或线径不均匀而造成的阻抗波动等，使传输性能更加稳定。根据绞合节距大小，将退扭率控制在20%—35%之间，严格控制单线的放线张力和收线张力，放线张力控制在800CN±20CN之间，收线张力控制为16N±1N之间，绞合节距偏差不超过±0.03mm。
[0025](4)包覆分屏蔽层，将规格为0.07X 15mm的单面聚酯薄膜铝箔带采用专用模具分别对四对对绞线组进行纵向包缠，包覆时铝箔面朝外，铝箔带包缠于对绞线组上形成分屏蔽层，分屏蔽层箔带两侧边重叠搭接。成缆后铝箔带在对绞线组上的绞合节距和方向与缆芯相同。
[0026](5)绞合成缆，将四对包覆有分屏蔽层的对绞线组绞合成缆芯，在四对对绞线组的中间填充有填充绳，该填充绳采用直径为1.3mm的聚丙烯绳。缆芯的成缆绞合节距为80mm±5mm，成缆绞合方向也为S向，收线张力控制为90N±5N。缆芯绞合后每一对对绞线组的分屏蔽层搭接侧边被夹持于相邻两根绝缘单线之间而形成分屏蔽叠合线，绝缘单线夹持接触于分屏蔽层的搭接侧边上，不仅避免了搭接侧边的皱折和张开缝隙，而且减少了相邻绝缘单线间的相互挤压力，避免绝缘单线挤压变形所带来的电容、电阻不均衡;相邻两对对绞线组所对应的分屏蔽叠合线相互错开设置。在分屏蔽叠合线的两侧分别为分屏蔽搭接箔带的外伸侧边和内伸侧边，内伸侧边的长度大于外侧边的长度，分屏蔽层的搭接外伸侧边从分屏蔽叠合线向外伸出长度为LI，该LI控制为分屏蔽层包覆箔带宽度的10%?15%，分屏蔽层的搭接内伸侧边从分屏蔽叠合线向内延伸长度为L2，该L2控制为分屏蔽层包覆箔带宽度的20%?25%，分屏蔽叠合线与缆芯的绞合方向和绞合节距均相同。
[0027](6)编织总屏蔽层，在屏蔽编织机上采用96根直径0.1mm的镀锡铜丝于缆芯外编织总屏蔽层，其编织屏蔽层覆盖率达到60%，编织节距为28_。
[0028](7)采用低烟无卤电缆护套料在总屏蔽层外周挤包外护层，外护层的壁厚为0.55mm±0.1mm，包覆外护层后的电缆外径为8.2mm。
【主权项】
1.一种特高频数字通信电缆，包括缆芯以及包覆于缆芯上的总屏蔽层(6)，在总屏蔽层(6)上包覆有外护层(7)，所述缆芯由四对对绞线组(3)绞合而成，每一对绞线组(3)由两根绝缘单线绞合而成，绝缘单线包括有铜导体(I)以及从里向外依次包覆的实心内皮层(21)、中间泡沫层(22)和实心外皮层(23);在每一对绞线组(3)外均包覆有分屏蔽层(4)，其特征在于:该分屏蔽层(4)搭接侧边被夹持于相邻两根绝缘单线之间而形成分屏蔽叠合线(8)，该分屏蔽叠合线(8)与缆芯的绞合方向和绞合节距相同；相邻两对对绞线组(3)所对应的分屏蔽叠合线(8)相互错开设置;分屏蔽层(4)的搭接外伸侧边从分屏蔽叠合线(8)向外伸出长度为LI，该LI为分屏蔽层(4)包覆箔带宽度的10%?15%，分屏蔽层(4)的搭接内伸侧边从分屏蔽叠合线(8)向内延伸长度为L2，该L2为分屏蔽层(4)包覆箔带宽度的20%?25%。2.根据权利要求1所述的特高频数字通信电缆，其特征在于:所述相邻两对绞线组(3)所对应的分屏蔽叠合线(8)在电缆横截面上相互错开的角度为80°?100°。3.根据权利要求1所述的特高频数字通信电缆，其特征在于:所述总屏蔽层(6)为网状编织屏蔽层。4.根据权利要求1所述的特高频数字通信电缆，其特征在于:所述缆芯的四对对绞线组(3)的绞合方向相同，该四对对绞线组(3)的绞合节距不相等。5.根据权利要求1所述的特高频数字通信电缆，其特征在于:在四对对绞线组(3)中间填充有填充绳(5)。
【文档编号】H01B7/02GK205451903SQ201620124460
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】王子纯, 吴荣美, 唐秀芹
【申请人】江苏东强股份有限公司